הגדרת הפוליסכריד ופונקציות

א פוליסכריד הוא סוג של פחמימות. זה פולימר עשוי משרשראות של מונוסכרידים שמצטרפים אליהם קשרים גליקוזידיים. פוליסכרידים ידועים גם בשם גליקנים. על פי האמנה, פוליסכריד מורכב ביותר מעשר יחידות מונוסכריד, ואילו אוליגוסכריד מורכב משלושה עד עשרה יחידות מונוסכרידים צמודים.

הכללי נוסחה כימית עבור פוליסכריד הוא C_איקס(ח₂O)_y. מרבית הפוליסכרידים מורכבים משושה-פחמן מונוסכרידים, וכתוצאה מכך נוסחה של (C₆ח₁₀O₅)_n. פוליסכרידים עשויים להיות לינאריים או מסועפים. פוליסכרידים לינאריים יכולים ליצור פולימרים קשיחים, כגון תאית בעצים. טפסים מסועפים הם לעתים קרובות מסיסים במים, כמו ערבית חניכית.

טעימות עיקריות: פוליסכרידים

ניתן לסווג את הפוליסכרידים על פי הרכבם כ- homopolysaccharides או הטרופוליסכרידים.

א הומופוליסכריד או שההומוגליק מורכב מאחד סוכר או נגזרת סוכר. לדוגמא, תאית, עמילן וגליקוגן מורכבים מיחידות תת גלוקוז. צ'יטין מורכבת מיחידות משנה חוזרות של נ-צטיל-דגלוקוזמין, שהוא נגזרת של גלוקוז.

א heteropolysaccharide או שהטרוגליקן מכיל יותר מסוכר אחד או נגזרת סוכר. בפועל, רוב ההטרופוליסכרידים מורכבים משני מונוסכרידים (דיסכרידים). לעתים קרובות הם קשורים לחלבונים. דוגמה טובה להטרופוליסכריד היא חומצה היאלורונית, המורכבת ממנה נ-צטיל-ד-גלוקוזאמין הקשור לחומצה גלוקורונית (שתי נגזרות גלוקוזיות שונות).

פוליסכרידים נוצרים כאשר מונוזכרידים או דיסכרידים מקשרים זה לזה על ידי קשרים גליקוזידיים. סוכרים המשתתפים באג"ח נקראים שאריות. הקשר הגליקוזידני הוא גשר בין שני המשקעים המורכבים מאטום חמצן בין שתי טבעות פחמן. הקשר הגליקוזידתי נובע מ- א תגובת התייבשות (נקרא גם תגובת עיבוי). בתגובת ההתייבשות א קבוצת הידרוקסיל הולך לאיבוד מפחמן של שארית אחת ואילו מימן אבוד מקבוצה הידרוקסיל משאריות אחרות. מולקולת מים (H₂O) מוסר והפחמן של המשקע הראשון מצטרף לחמצן מהשאריות השנייה.

באופן ספציפי, הפחמן הראשון (פחמן -1) של שאריות אחת והפחמן הרביעי (פחמן -4) של המשקעים האחרים מקושרים על ידי החמצן, ויוצרים את הקשר 1,4 גליקוזידי. ישנם שני סוגים של קשרים גליקוזידים, המבוססים על הסטריאו-כימיה של אטומי הפחמן. קשר α (1 → 4) נוצר כאשר לשני אטומי הפחמן יש את אותה סטריוכימיה או ה- OH על פחמן -1 נמצא מתחת לטבעת הסוכר. קישור β (1 → 4) נוצר כאשר לשני אטומי הפחמן סטריאו-כימיה שונה או שקבוצת OH נמצאת מעל המטוס.

אטומי המימן והחמצן מהשאריות יוצרים קשרים למימן עם שאריות אחרות, מה שעלול לגרום למבנים חזקים במיוחד.

שלושת הפונקציות העיקריות של פוליסכרידים מספקים תמיכה מבנית, אחסון אנרגיה ושליחת אותות תקשורת סלולריים. מבנה הפחמימות קובע במידה רבה את תפקודו. מולקולות לינאריות, כמו תאית וכיטין, חזקות ונוקשות. תאית היא מולקולת התמיכה העיקרית בצמחים, בעוד שפטריות וחרקים מסתמכים על צ'יטין. פוליסכרידים המשמשים לאגירת אנרגיה נוטים להיות מסועפים ומקופלים על עצמם. מכיוון שהם עשירים בקשרי מימן, הם בדרך כלל אינם מסיסים במים. דוגמאות לפוליסכרידים האגירה הן עמילן בצמחים וגליקוגן אצל בעלי חיים. פוליסכרידים המשמשים לתקשורת סלולרית נקשרים לרוב באופן קוואליסטי לליפידים או חלבונים ויוצרים גליקוקוג'וגטים. הפחמימה משמשת כתג לסייע לאות להגיע ליעד הנכון. קטגוריות של גליקוג'וג'וגטים כוללות גליקופרוטאינים, פפטידוגליקנים, גליקוזידים וגליקוליפידים. חלבוני פלזמה, למשל, הם למעשה גליקופרוטאינים.

בדיקה כימית נפוצה לפוליסכרידים היא כתם חומצה-שיף (PAS). חומצה תקופתית מפרה את הקשר הכימי בין פחמימות סמוכות שאינן משתתפות בקישור גליקוזידי ויוצרות זוג אלדהיד. המגיב של שיף מגיב עם האלדהידים ומעניק צבע סגול מגנטה. מכתים של PAS משמשים לזיהוי פוליסכרידים ברקמות ולאבחון מצבים רפואיים המשנים את הפחמימות.

• קמפבל, N.A. (1996). ביולוגיה (מהדורה רביעית). בנג'מין קאמינגס. ISBN 0-8053-1957-3.
• IUPAC (1997). קומפנדיום לטרמינולוגיה כימית - ספר הזהב (מהדורה שנייה). doi: 10.1351 / goldbook. P04752
• מתיוס, סי. ה.; ואן הולדה, ק. ה.; Ahern, K. ג. (1999). ביוכימיה (מהדורה שלישית). בנג'מין קאמינגס. ISBN 0-8053-3066-6.
• ורקי, א.; קאמינגס, ר.; Esko, J.; הקפאה, ח.; סטנלי, פ.; ברטוצי, סי.; הארט, ג.; אצלר, מ. (1999). יסודות הגליקוביולוגיה. קפיץ האביב הר ג'. עיתונות המעבדה בקור ספרינג הארבור. ISBN 978-0-87969-560-6.